节理岩体力学参数估算及尺寸效应研究

发布时间：2020-06-12 22:37

【摘要】：本文以节理岩体为研究对象,围绕节理岩体的尺寸效应与节理几何特性对节理岩体力学性质参数的影响进行了系统的研究。采用有限元数值模拟方法对节理岩体进行了数值试验研究和分析,通过建立同一典型节理分布概型下不同尺寸的节理岩体数值模型,计算了各尺寸下岩体的变形和强度等力学参数,较为系统地研究了节理岩体的尺寸效应,并估算了岩体力学参数的特征尺寸。确定特征尺寸后,通过改变节理的几何特征,建立了尺寸不小于特征尺寸的节理岩体模型,在排除尺寸效应的条件下,研究节理几何特性对于岩体力学参数的影响。研究结果表明,该典型节理分布概型下的节理岩体变形和强度参数的特征尺寸约为18米至20米。节理间距的大小与力学性质参数正相关;节理倾角与岩体力学参数的相关曲线呈现U型;当存在多组节理时,岩体的力学参数会进一步弱化,其相对倾角与力学性质参数的相关曲线也呈现U型;贯通节理的存在会使得岩体呈现出显著的弱化与不均匀性。最后,本文依托小湾水电站工程,确定了该水电站坝址区节理岩体抗压强度、弹性模量、内聚力及内摩擦角的特征尺寸,并根据回归曲线估算了排除尺寸效应下节理岩体的力学参数,并将所得到的结果应用于节理岩体锚固的数值模拟中,讨论了密实型锚索在节理岩体加固工程中的应用。
【图文】：

上海交通大学硕士学位论文的应用及理论验证型的节理岩体研究的工程实例，使用本文的方法对该工程中节并将研究所得到的结果与工程实例进行对比分析，从而说明本实用性。线研究路线如图 1-1。

图 2-1 节理网格生成方法流程图Fig.2-1 Flow chart of Joint grid simulation method格生成实例估算节理岩体 REV 时所使用的节理网格，，其中假设节理节理的宽度假定为 5cm，节理概型的统计数据见表 2-2。节理网格尺寸为 20 米。表 2-2 实例中所使用节理概型Table 2-2 Joint distribution pattern used in the example间距（m） 迹长（m） 方向角（分布 均值 分布 均值 方差 分布 均值指数 1.785 正态 4.81 2.40 正态 68.8指数 7.047 正态 3.55 2.64 正态 17.0在节理岩体的模拟区域内各组节理的节理密度。理 1，节理间距的均值 1.7851l m，节理迹长的均值 2l
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU452

【参考文献】

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本文编号：2710216